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水下预置鱼雷攻击水面目标效果仿真分析
1
作者 初磊 王顺杰 张严 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第1期113-117,共5页
远距离大误差情况下,水下预置鱼雷单雷攻击捕获目标困难,齐射攻击可以覆盖一定的目标散布。建立自导鱼雷单雷/齐射控制模型,通过仿真比较分析了不同初始目标舷角下、不同距离情况下单雷/齐射时鱼雷捕获目标情况。为了避免鱼雷互导,应采... 远距离大误差情况下,水下预置鱼雷单雷攻击捕获目标困难,齐射攻击可以覆盖一定的目标散布。建立自导鱼雷单雷/齐射控制模型,通过仿真比较分析了不同初始目标舷角下、不同距离情况下单雷/齐射时鱼雷捕获目标情况。为了避免鱼雷互导,应采取较大的鱼雷间隔,因此,需结合具体的攻击态势选择鱼雷数量。 展开更多
关键词 预置 鱼雷 水面目标 仿真
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基于拖曳声纳的线导鱼雷攻击问题研究
2
作者 王顺杰 野学范 苗齐 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第1期104-108,共5页
被动拖曳线列阵声纳探测距离远,使用被动拖曳线列阵声纳探测信息可先敌攻击。针对基于拖曳线列阵声纳探测信息的线导加尾流自导鱼雷攻击时尾流进入点问题,建立了基于艇艏声纳探测和基于拖曳声纳探测的线导加尾流自导鱼雷导引模型,采用... 被动拖曳线列阵声纳探测距离远,使用被动拖曳线列阵声纳探测信息可先敌攻击。针对基于拖曳线列阵声纳探测信息的线导加尾流自导鱼雷攻击时尾流进入点问题,建立了基于艇艏声纳探测和基于拖曳声纳探测的线导加尾流自导鱼雷导引模型,采用不同声纳探测时的线导加尾流自导鱼雷攻击弹道进行了仿真,结果发现基于拖曳声纳探测时尾流进入点偏离设定进入点。研究分析表明,采用拖曳声纳探测方位进行导引时不同态势下存在不同的系统导引误差,导致鱼雷进入尾流距离偏大或偏小。 展开更多
关键词 拖曳声纳 线导 尾流 鱼雷攻击
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平台机动策略对基于方位-频率解算的线导+尾流自导鱼雷使用影响分析
3
作者 王顺杰 程菲 张严 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第10期131-136,共6页
基于方位-频率目标运动要素解算方法可实现水下平台不机动目标运动要素解算,平台航路的选择还需要满足后期鱼雷武器使用。建立了线导导引及方位-频率定位模型,并以线导加尾流自导鱼雷射击为例,分析线导鱼雷使用时存在的问题,仿真分析了... 基于方位-频率目标运动要素解算方法可实现水下平台不机动目标运动要素解算,平台航路的选择还需要满足后期鱼雷武器使用。建立了线导导引及方位-频率定位模型,并以线导加尾流自导鱼雷射击为例,分析线导鱼雷使用时存在的问题,仿真分析了不同初始目标舷角下,基于方位-频率目标运动要素解算方法,平台执行不同航路目标运动要素收敛后,射击阵位是否满足线导+尾流自导鱼雷使用要求,最后给出了不同态势下水下平台航路选择建议。 展开更多
关键词 方位 频率 目标运动要素 航路 线导鱼雷
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UUV水下发射实验平台设计与测试
4
作者 朱拥勇 王小二 李春来 《工程与试验》 2025年第1期90-93,共4页
针对《水下无人航行器发射装置》课程缺少实践教学条件,影响学员学习兴趣与主动性的问题,设计了一套包括发射动力装置、气源装置、海水模拟装置、发射控制台、液压装置等的UUV水下发射实验平台。经过系统功能检验与联调测试,证明了UUV... 针对《水下无人航行器发射装置》课程缺少实践教学条件,影响学员学习兴趣与主动性的问题,设计了一套包括发射动力装置、气源装置、海水模拟装置、发射控制台、液压装置等的UUV水下发射实验平台。经过系统功能检验与联调测试,证明了UUV水下发射实验平台设计的正确性,其有效改善了课程实践教学条件,也为学员开展相关创新性设计与试验提供了综合实践平台。 展开更多
关键词 实验平台 动力装置 液压装置 系统设计 水下发射 UUV
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深海特种耐压结构水面-水下复杂工况试验方法
5
作者 陈沙古 高原 +2 位作者 吴智睿 王琨 周成 《水下无人系统学报》 2025年第4期691-698,共8页
分离头盖是深海无人系统的特种耐压结构,需兼顾水下长期耐压与水面快速分离功能。为研究深海特种耐压结构水面-水下复杂工况综合性能,研制了分离头盖实尺度结构模型开展水压试验和分离试验研究。首先,针对分离头盖水下服役时面临的长周... 分离头盖是深海无人系统的特种耐压结构,需兼顾水下长期耐压与水面快速分离功能。为研究深海特种耐压结构水面-水下复杂工况综合性能,研制了分离头盖实尺度结构模型开展水压试验和分离试验研究。首先,针对分离头盖水下服役时面临的长周期海水压力环境试验工况需求,基于国内现有的常规深海环境模拟试验系统,提出了一种通过带皮囊球的舱室装置来实现大深度海水-压力耦合环境模拟的试验方法。再者,针对分离头盖出水后的水面状态(空气中)快速分离试验工况需求,建立了一套安全可靠的斜法兰连接结构模型快速分离试验系统。分离头盖实尺度模型试验结果表明,文中提出的特种耐压结构水面-水下复杂工况试验方法合理可行,不仅可用于分离头盖的水压试验和分离试验研究,也可为其他深海装备类似耐压结构的相关设计与试验提供参考。 展开更多
关键词 特种耐压结构 分离头盖 深海无人系统 实尺度模型 水压试验 分离试验
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通气参数对圆盘空化器航行体入水空泡的影响 被引量：1
6
作者 苏洋 李代金 +1 位作者 李少星 黄闯 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第1期49-57,共9页
为探究通气参数对入水空泡特性的影响,采用VOF多相流模型、Realizable k-ε湍流模型和Singhal空化模型,建立了高速入水流场非定常数值仿真方法,通过与文献公开的试验结果进行对比,验证了仿真方法的可行性,研究了通气参数对通气超空泡形... 为探究通气参数对入水空泡特性的影响,采用VOF多相流模型、Realizable k-ε湍流模型和Singhal空化模型,建立了高速入水流场非定常数值仿真方法,通过与文献公开的试验结果进行对比,验证了仿真方法的可行性,研究了通气参数对通气超空泡形态的影响规律。结果表明:空化器后通气有利于入水超空泡的生成和发展并会改变泡内气体流动特性。通入空气能够促使泡内气体回旋流动,使得入水空泡闭合时间得以延迟,入水空泡尺寸增加。在入水初期空泡还未闭合,是否通入空气对空泡形态的影响不大,空泡最大直径差值在0.015 D以内;在持续入水过程中,空泡尺寸随通气量的增加而增大,通入空气使得空泡尺寸显著增加,通气率为4.74时,空泡长度增加了0.32 D,空泡直径增加了25%。在空化器后方通入空气可使得入水空泡闭合延迟,通气量越大,空泡闭合所需时间越长。通气率为2.37,空泡3.2 ms闭合,通气率为4.74,空泡4 ms闭合,可见通气量增加1倍,空泡闭合时间在原来的基础上可延迟25%。 展开更多
关键词 人工通气 空化 通气量 多相流
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基于结构张量的图像融合方法在海上探测的应用 被引量：1
7
作者 马晓熠 陈奕宏 +1 位作者 王飞 谢硕 《水下无人系统学报》 2025年第1期84-91,共8页
单一传感器无法在海上探测中取得良好的效果。红外与可见光具有很强的互补性,将二者融合可以得到高质量的融合图像,能够更准确、全面地感知海上目标。然而现有的融合方法并未应用于海上探测领域,融合方法均缺少针对性,融合效果差,并且... 单一传感器无法在海上探测中取得良好的效果。红外与可见光具有很强的互补性,将二者融合可以得到高质量的融合图像,能够更准确、全面地感知海上目标。然而现有的融合方法并未应用于海上探测领域,融合方法均缺少针对性,融合效果差,并且缺少应用于海上融合的深度学习数据集。文中对基于结构张量的深度学习图像融合方法进行研究,针对海上目标的特点进行改进与优化,加入多尺度卷积并按照通道对图像进行融合,旨在获取目标显著且信息全面的高质量彩色融合图像。使用采集的数据进行实验,综合选取多种评价指标开展对比仿真实验研究。研究结果表明,改进的图像融合方法在6个指标上的融合效果优于原始算法,综合性能优于其他常用的10种图像融合算法,改进方法的泛化性在其他公开数据集上得到了验证。改进后的基于结构张量的图像融合方法在海上感知中有优异的表现,融合结果突出目标特征,融合性能优于其他方法。 展开更多
关键词 海上探测 图像融合 深度学习 结构张量
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一种水下聚能射流排爆装置研究
8
作者 周方毅 刘宏杰 +2 位作者 鞠翔宇 黄雪峰 詹发民 《工程爆破》 北大核心 2025年第5期118-125,共8页
针对国内用于水下爆炸物处置的制式装备器材缺乏这一难题,采用理论分析、数值计算和试验验证等方法,设计了一种由聚能战斗部、接收器、遥控器、电缆、支架等部分组成的水下聚能射流排爆装置。完成了该装置的方案设计,分析了其应用原理,... 针对国内用于水下爆炸物处置的制式装备器材缺乏这一难题,采用理论分析、数值计算和试验验证等方法,设计了一种由聚能战斗部、接收器、遥控器、电缆、支架等部分组成的水下聚能射流排爆装置。完成了该装置的方案设计,分析了其应用原理,建立了该装置水中接触爆炸钢质壳体爆炸物的力学物理模型,进行了数值计算,并通过试验研究验证了该装置的隔爆、传爆、保险、延时、遥控等功能。结果表明:该装置操作简单、使用方便,起爆方式集成化,可适用于水下排爆作业。该装置可极大提高水下工程作业效率,确保水下作业安全。 展开更多
关键词 水下爆炸物处置 聚能射流 定时起爆 遥控起爆
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海水激活电池电解液参数研究进展
9
作者 豆照良 唐晴艳 +2 位作者 程超 陈文彬 刘峰斌 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第5期99-105,共7页
海水激活电池具有能量密度高、干贮藏寿命长、安全性高等诸多优点,但仍存在自腐蚀速率大、阳极利用率低等问题。电解液为海水或溶解碱溶液的海水,其参数对放电性能具有重要影响,但由于海水激活电池研究保密性原因和研究条件的限制,其相... 海水激活电池具有能量密度高、干贮藏寿命长、安全性高等诸多优点,但仍存在自腐蚀速率大、阳极利用率低等问题。电解液为海水或溶解碱溶液的海水,其参数对放电性能具有重要影响,但由于海水激活电池研究保密性原因和研究条件的限制,其相关研究不多。为此,对近年来海水激活电池电解液参数的研究进行了综述,着重介绍了电解液温度、NaCl、电解液流速、偏铝酸盐浓度以及添加剂浓度等参数对海水激活电池放电性能的影响规律及其作用机制,并对后续的研究进行了展望。 展开更多
关键词 海水激活电池 电解液参数 放电性能 影响规律
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水下不完全信息的微分博弈机动攻防导引律设计
10
作者 韩冬阳 张倩倩 +1 位作者 汪海涛 印明明 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第8期1617-1623,共7页
针对水下机动攻防环境中信息不完全问题,基于微分博弈理论,开展目标-攻击者-防御者的导引律设计研究.通过相对运动关系与博弈最优条件,获得满足纳什均衡的航行反馈控制形式.考虑航行器运动控制与观测含噪因素,设计基于随机微分博弈的改... 针对水下机动攻防环境中信息不完全问题,基于微分博弈理论,开展目标-攻击者-防御者的导引律设计研究.通过相对运动关系与博弈最优条件,获得满足纳什均衡的航行反馈控制形式.考虑航行器运动控制与观测含噪因素,设计基于随机微分博弈的改进导引策略.结合离散观测信息条件,推导鞍点博弈对.调整对策,使导引控制对策更贴近现实探测.通过对策模拟与对比,验证所提博弈求解结果在递进信息限制条件下的有效性.结果显示,所提策略的表现良好,可以为不完全信息机动导引律的设计提供指导. 展开更多
关键词 机动攻防 不完全信息 导引律 随机微分博弈
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多制式水声通信接收机智能解译网络设计
11
作者 刘兰军 成子宁 +2 位作者 陈家林 黎明 刘鸿浩 《水下无人系统学报》 2025年第2期280-290,共11页
针对复杂应用场景的信道自适应高质量水声通信需求,提出了一种支持正交频分复用(OFDM)、单载波调制(SCM)、多载波频域扩频(MC-FDSS)和单载波时域扩频(SC-TDSS)等4种信号调制方式的多制式水声通信接收机智能解译网络设计方案,分别采用基... 针对复杂应用场景的信道自适应高质量水声通信需求,提出了一种支持正交频分复用(OFDM)、单载波调制(SCM)、多载波频域扩频(MC-FDSS)和单载波时域扩频(SC-TDSS)等4种信号调制方式的多制式水声通信接收机智能解译网络设计方案,分别采用基于全连接深度神经网络(FC-DNN)和长短期记忆(LSTM)网络的智能解译模块代替传统的信道估计和信道均衡模块,针对非扩频和扩频信号调制方式设计了易于并行扩展的深度学习网络结构。基于5种典型时变信道模型进行了网络训练和测试,测试结果表明,设计的2种智能解译网络相较于传统的最小二乘(LS)估计+迫零均衡、LS估计+最小均方误差信道估计均衡方法,系统性能均有较大提升。在信噪比5 dB条件下,OFDM和SCM非扩频信号调制方式的系统误码率分别降低了约10倍和100倍;信噪比-5dB条件下,MC-FDSS和SC-TDSS扩频信号调制方式的系统误码率分别降低了约100倍和1000倍;设计的2种智能解译网络的系统性能相当,均具有良好的泛化性能,基于FC-DNN的智能解译网络的计算复杂度较低。 展开更多
关键词 水声通信 深度学习 全连接深度神经网络 长短期记忆 多制式
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蛙人下肢姿态与流场环境动态交互作用研究
12
作者 邹朋君 林兴华 +3 位作者 张峻霞 王浩 王新亭 王昊 《水下无人系统学报》 2025年第5期836-845,共10页
针对水下运动中蛙人下肢姿态与流场环境的动态耦合机制问题展开研究。首先,采用流固耦合仿真方法,构建穿戴式助力装备的蛙人下肢动力学数值模型,通过与实验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性;其次,基于验证模型分析不同航速下水流冲... 针对水下运动中蛙人下肢姿态与流场环境的动态耦合机制问题展开研究。首先,采用流固耦合仿真方法,构建穿戴式助力装备的蛙人下肢动力学数值模型,通过与实验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性;其次,基于验证模型分析不同航速下水流冲击对蛙人下肢姿态的影响,揭示了关节角度变化规律;最后,基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法得到不同航速时下肢关节角度的Pareto最优解集,提出了基于姿态补偿的阻力优化策略,并通过实验验证了优化效果。研究结果表明:固定航速下,下肢姿态经历“最大形变-反向调整-动态平衡”3个阶段,且随着运动速度提高,下肢稳定姿态更趋于流场自适应平衡点;在1~3 kn航速范围内,髋、膝、踝关节的姿态稳定角度与阻力最优角度之间的补偿量分别为-0.78°、2.28°和-1.05°,在对下肢姿态优化实验验证中,航速较自由状态提高9.09%,说明通过下肢姿态角度约束可以提高水下运动性能,为水下助力外骨骼关节模块的闭环控制和总体的流场适应性设计提供了量化依据。 展开更多
关键词 蛙人 下肢姿态 流固耦合 姿态补偿 水下助力外骨骼
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基于改进终端滑模的IPMSM单电流调节器弱磁控制方法
13
作者 甘少炜 周国强 +2 位作者 虞子雷 孙健 贾雨心 《水下无人系统学报》 2025年第4期606-612,共7页
针对水下航行器推进系统中永磁电机在深度弱磁工况下稳定性欠佳的问题,文中以内置式永磁同步电机(IPMSM)为对象,提出了一种基于改进双幂次趋近率的积分终端滑模控制(ITSMC)单电流调节器弱磁控制方法。该方法以电流极限圆和电压极限圆为... 针对水下航行器推进系统中永磁电机在深度弱磁工况下稳定性欠佳的问题,文中以内置式永磁同步电机(IPMSM)为对象,提出了一种基于改进双幂次趋近率的积分终端滑模控制(ITSMC)单电流调节器弱磁控制方法。该方法以电流极限圆和电压极限圆为基础,在IPMSM基速以下采用最大转矩电流比(MTPA)控制,基速以上采用变交轴电压单电流调节器(SCR-VQV)弱磁控制策略;为增强系统鲁棒性,在SCR-VQV控制的转速外环中提出一种改进双幂次趋近率的ITSMC替代传统比例积分控制;最后通过实验证明了该弱磁控制系统稳定的深度弱磁能力。 展开更多
关键词 水下航行器 内置式永磁同步电机 积分终端滑模控制 单电流调节器 弱磁控制
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基于深度学习的水下爆炸冲击响应谱求解器
14
作者 王爽 吕峰 +4 位作者 马峰 陈思 朱炜 韩峰 黄沁怡 《水下无人系统学报》 2025年第3期545-551,共7页
船舶冲击响应具有短时性和复杂性,通常使用冲击响应谱(SRS)作为其分析工具。为克服传统SRS求解方法存在的计算速度与精度之间的矛盾,文中提出一种基于深度学习的SRS快速求解器,并根据SRS的特点设计自适应阈值选择机制,提升求解器计算精... 船舶冲击响应具有短时性和复杂性,通常使用冲击响应谱(SRS)作为其分析工具。为克服传统SRS求解方法存在的计算速度与精度之间的矛盾,文中提出一种基于深度学习的SRS快速求解器,并根据SRS的特点设计自适应阈值选择机制,提升求解器计算精度。对比求解器得到的SRS与采用传统方法计算的结果,两者显示出高度一致性,从而验证了求解器的有效性。此外,文中在求解过程中引入L2正则化技术,有效避免了过拟合现象的发生,进一步增强了求解器的鲁棒性。 展开更多
关键词 水下爆炸 冲击响应谱 深度学习
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含大延迟特性循环动力系统变工况控制研究
15
作者 严天朔 刘帅忱 +2 位作者 刘洋 张宇航 秦侃 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期517-527,共11页
针对包含具有大延迟特性浸没燃烧锅炉反应器的Li/SF6闭式循环动力系统变工况控制难题,提出了基于开环与闭环相结合的系统变工况控制策略。建立了浸没燃烧锅炉反应器、螺旋管蒸发器、涡轮机、管壳式冷凝器和集液器的动态模型,分别对螺旋... 针对包含具有大延迟特性浸没燃烧锅炉反应器的Li/SF6闭式循环动力系统变工况控制难题,提出了基于开环与闭环相结合的系统变工况控制策略。建立了浸没燃烧锅炉反应器、螺旋管蒸发器、涡轮机、管壳式冷凝器和集液器的动态模型,分别对螺旋管蒸发器的一维分布参数模型和浸没燃烧锅炉反应器的集中参数模型进行了模型验证,验证了模型的准确性。给出了2种SF6流量调节方法,即阶跃调节和斜坡调节,分别进行仿真,分析了变工况过程中蒸发器出口工质温度、流量和压力、锅炉反应器温度以及泵供水流量参数变化规律,结果表明:系统变工况过程中,各参数变化稳定;在相同的涡轮机转速调节幅度下,斜坡调节SF6流量使变工况过程耗时低于阶跃调节。研究结果可为未来水下航行器动力系统的设计提供理论参考。 展开更多
关键词 大延迟特性 金属燃料 闭式循环 模型验证 变工况控制策略
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考虑真实海流与变浮力的水下滑翔机运动控制
16
作者 李沛 王娜 +2 位作者 王岩峰 官晟 赵燕豪 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第3期135-141,共7页
以海燕Ⅱ水下滑翔机为研究对象,在同时考虑真实海流与海水密度和压强随深度变化而变化的影响下,对水下滑翔机的运动进行仿真分析与控制研究。针对上述影响非线性和时变性的特点,设计了一种模糊神经网络PID控制器以及改进型tanh激活函数... 以海燕Ⅱ水下滑翔机为研究对象,在同时考虑真实海流与海水密度和压强随深度变化而变化的影响下,对水下滑翔机的运动进行仿真分析与控制研究。针对上述影响非线性和时变性的特点,设计了一种模糊神经网络PID控制器以及改进型tanh激活函数,将重物块的位移距离与尾舵角度作为控制输入量,对水下滑翔机的纵倾与偏航运动进行控制。该方法将模糊控制的非线性控制作用和神经网络的高度自学习能力相结合,对PID参数进行调整,可以更好地适应水下滑翔机在海洋这种复杂的环境下工作。仿真结果表明,与传统PID控制相比,模糊神经网络PID控制器对水下滑翔机的运动控制效果较好,在一定程度上提高了水下滑翔机在海流与变浮力影响下的运动跟踪精度。 展开更多
关键词 水下滑翔机 变浮力 海流 运动控制 模糊神经网络
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头部非对称运动体倾斜入水实验分析
17
作者 杨乾 钦波 +3 位作者 周敏超 李喜喜 张翱 王聪 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第8期24-33,共10页
为探究非对称结构倾斜入水过程空泡形态演化与弹道特性,针对不同非对称头型运动体入水开展实验研究。文中使用高速摄像技术对头部非对称运动体入水过程空泡演化与弹体位置进行记录。基于数字图像处理技术,提取不同头型非对称运动体的运... 为探究非对称结构倾斜入水过程空泡形态演化与弹道特性,针对不同非对称头型运动体入水开展实验研究。文中使用高速摄像技术对头部非对称运动体入水过程空泡演化与弹体位置进行记录。基于数字图像处理技术,提取不同头型非对称运动体的运动轨迹及姿态,对比分析头部形状与入水方式对入水空泡演化与弹道特性的影响。研究结果表明:头部非对称运动体入水空泡演化具有2次开空泡、2次喷溅、1次空泡附着、空泡融合、2次空泡溃灭等独特的空泡流动特性;运动体头部形状会严重影响入水空泡的演化和弹道特性;随着运动体头型从凸头形状向凹头形状转变,喷溅水幕的宽度、空泡的大小以及运动体的姿态角会逐渐增大。相反,2次空泡的闭合时间却逐渐减小。此外,当头部非对称运动体以反向方式入水时,其更易达到水平运动状态,运动体入水后达到水平运动状态的时间大幅减小,这一特性对实际工程应用具有指导意义。 展开更多
关键词 非对称头部 入水实验 入水方式 空泡 多相流
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船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测
18
作者 刘旭东 李荣 喻鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期106-110,共5页
船舶尾流感应磁场信号较为微弱,目标回波信号与背景噪声的区分度低,导致回波信号检测的相对容限值较大。为此,提出船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测方法。分析尾流散射回波特性,结合尾流气泡分布尺寸获取船舶尾流整体散射回波信... 船舶尾流感应磁场信号较为微弱,目标回波信号与背景噪声的区分度低,导致回波信号检测的相对容限值较大。为此,提出船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测方法。分析尾流散射回波特性,结合尾流气泡分布尺寸获取船舶尾流整体散射回波信号。将整体散射回波信号输入长短期记忆循环神经网络中,检测微弱回波信号。测试结果显示,随着尾流传播距离的逐渐增加,磁场感应强度逐渐减弱;回波信号幅值低于0.4 V时,能够完成微弱回波信号检测;相对容限值均在0.15以下,满足回波信号检测需求。 展开更多
关键词 船舶尾流 感应磁场 小目标 微弱回波信号 回波特性
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基于深度神经网络的水下分布源波达方向估计算法
19
作者 梁奕念 李杰 +2 位作者 陈芳炯 季飞 余华 《水下无人系统学报》 2025年第2期317-324,共8页
针对传统子空间类波达方向(DOA)估计算法在处理不同相干性分布源定位时需依赖先验相干性信息的局限,文中提出一种基于深度神经网络(DNN)的水下分布源DOA估计方法。该方法利用部分相干分布源信号模型中时间和角度相干分量的可分性,通过... 针对传统子空间类波达方向(DOA)估计算法在处理不同相干性分布源定位时需依赖先验相干性信息的局限,文中提出一种基于深度神经网络(DNN)的水下分布源DOA估计方法。该方法利用部分相干分布源信号模型中时间和角度相干分量的可分性,通过分段均值归一化方法简化模型,并构建DNN模型,通过多组不同相干系数的样本数据训练,实现了对不同相干性分布源DOA角度的鲁棒性估计。仿真实验结果表明,该方法无需相干性先验知识即可有效估计不同相干系数下的分布源参数。将文中方法与4种传统子空间类方法和1种深度卷积神经网络算法进行对比,结果表明:在相干分布源情况下,文中方法在不同信噪比和快拍数条件下的均方根误差(RMSE)结果比其他方法平均降低0.42°;在非相干分布源情况下,当信噪比大于0dB且快拍数大于600时,文中方法的RMSE结果比其他方法平均降低0.04°;在全相干系数范围内,文中方法均表现出更优的估计性能,验证了其在复杂水下环境中的适用性。 展开更多
关键词 深度神经网络 分布源 波达方向估计 目标定位
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水下软体抓取手研究现状及应用展望
20
作者 吕怡纬 胡颢哲 +4 位作者 王泽宇 曾新培 武明信 王晨 谢广明 《水下无人系统学报》 2025年第5期769-779,共11页
随着海洋资源开发和环境保护需求的不断增长,水下机器人对灵活、安全且高效的软体抓取技术的需求日益迫切。文中阐述了水下软体抓取手的3种主要驱动设计方法:流体变压驱动、线缆驱动和智能材料驱动。在此基础上,重点分析了生物启发式设... 随着海洋资源开发和环境保护需求的不断增长,水下机器人对灵活、安全且高效的软体抓取技术的需求日益迫切。文中阐述了水下软体抓取手的3种主要驱动设计方法:流体变压驱动、线缆驱动和智能材料驱动。在此基础上,重点分析了生物启发式设计、刚度调节技术、抓取与感知一体化以及多模态抓取等关键技术的研究进展,并结合海洋垃圾清理、水产品捕捞、水下考古与文物保护以及生物样本采集等典型应用场景,分析了软体抓取手在无损取样、多类型物体适应性和深海精细操作等方面的独特优势。最后,展望了未来研究方向,指出应重点突破高性能水下智能材料研发、多驱动方式融合,以及能量与控制系统优化,以推动抓取手向深海化与智能化演进,实现水下全场景的可靠作业。 展开更多
关键词 水下机器人 软体抓取 水下驱动
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